Precision agriculture reveals crop-yield footprints associated with distance to natural-seminatural habitats

背景 现代农业扩张使景观趋于简化，并减少了自然与半自然生境（NSNH），可能破坏了支撑作物生产的生态过程。其中许多过程具有距离依赖性，可能在作物产量中留下随景观背景而变化的时空印记。然而，这些过程在田块尺度以下对作物产量的影响仍知之甚少。精准农业为解决这一空白提供了机遇。目的 利用精准农业数据，评估在不同景观情境下，向日葵距自然与半自然生境的距离—产量关系如何随景观背景而变化。方法 将来自54幅产量图的高分辨率产量监测数据（约70万条观测值，阿根廷潘帕斯地区）与基于土地覆盖产品衍生的景观指标相结合，并采用混合效应模型分析距离—产量关系。这些关系在自然与半自然生境覆盖度梯度（景观背景）以及代表不同景观情境的区域之间进行了评估。结果与结论 距离—产量关系呈非线性，随景观背景而变化，并在不同景观情境之间存在差异。在简化景观中，产量在距自然与半自然生境数百米之外下降，且在自然与半自然生境覆盖度较高时下降更陡。在更为复杂的景观情境中，自然与半自然生境更为丰富且距生境距离更短，产量响应在所观测的自然与半自然生境梯度上较弱。这些格局可能反映了与自然与半自然生境相关的距离介导生态过程，尽管其观测性质使其无法归因于具体机制。将数据集扩展至更广泛的景观梯度将增强对这些格局的机制性解释。意义 精准农业有助于识别与田块尺度以下距离介导生态过程相一致的作物产量印记，增进对景观—作物相互作用的理解，并支持基于生态学信息的景观管理。